JPH0559061B2

JPH0559061B2 -

Info

Publication number: JPH0559061B2
Application number: JP14579688A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Murata
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-06-15
Filing date: 1988-06-15
Publication date: 1993-08-30
Also published as: JPH01317148A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、無機質軽量建材の製法に関するもの
であり、更に詳細には、該建材を乾式加圧システ
ムにより連続的に製造するという全く新規な方法
に関するものである。

しかも得られた建材は、軽いだけでなく耐熱
性、断熱性にすぐれ、有毒ガスの発生もなくすぐ
れたものであり、したがつて、本発明は、すぐれ
た性状の建材を効率的且つ短時間に製造する新規
にして特に工業的な面で卓越した方法に関するも
のである。

（従来の技術）建物の高層化、また集合住宅の増加などにより
耐火性、断熱性、防音性に優れ、軽量でしかも物
理的強度に優れた建材を効率的に造ることのでき
る技術が求められている。従来、無機質軽量建材
は特開昭60−161380、特開昭61−98846等に見ら
れる様に無機質軽量骨材に無機質接着剤の水ガラ
ス又はポルトランドセメント等を加えて混和し、
型枠に詰めたままで乾燥、硬化、成形し造られて
いるが、接着剤としては水ガラス、又はポルトラ
ンドセメントにほぼ同量以上の水が加えられたペ
ースト状のものが使われてきた。このため乾燥硬
化に時間を要し、製造工程上、流れ作業が中断さ
れるという大きな欠点を有していた。例えば従来
の方法では骨材と接着剤を型枠に入れたまま一定
時間、50℃〜100℃程度に加熱し硬化、乾燥させ
るか又は常温で数日間を要し硬化、乾燥させてい
た。また、水分が除去されるさい、成形物が収
縮、変形するという欠点を有していた。そこで、
この工程における欠点を改善するため、速効性の
有機質接着剤で無機質軽量骨材を結着成形する技
術が提出されているが（特開昭57−140357）、耐
火性、燃焼ガスの発生問題からみて最上のものと
は言えないし、ここで得られた骨材は、顆粒状を
呈するものであつていわば骨材の素材であり、本
発明に係る建材とするにはこの顆粒を上記した常
法にしたがつて型枠に入れて成形せねばならず、
したがつてこの技術においても上記した欠点は避
けられない。

（発明が解決しようとする問題点）上記した従来技術は、いずれも、連続的に処理
することができないという決定的な欠点は避けら
れないが、その解決策として有機系の材料を用い
たのでは有毒ガスの発生等最近特にクローズアツ
プされている公害問題や安全性の問題があるため
に、有機材料を使用することはできない。

そこで本発明は無機材料を用いて軽量建材を製
造することを新規な目的として設定した。

つまり、本発明の目的は、無機質軽量骨材を無
機質接着剤で接着し、無機質軽量建材を製造する
にさいし、短い時間で成形し、連続的流れ作業を
可能にし、また、乾燥硬化時の収縮変形を少なく
すること、かつ物理的性状に優れた製品を得るこ
とにある。

（問題点を解決するための手段）発明者らは無機質軽量骨材を無機質接着剤で結
着させる方法において、上記の問題点を解決する
ために接着剤の水分を可及的に少なくし、かつ骨
材表面に接着剤を均一に分布させ、短い時間で成
形させる方法による、連続的流れ作業が可能な製
法の確立を目指して研究を進めてきた。

そして研究の結果、焼成ヒル石又は／及び焼成
シラスを主体とする無機質軽量骨材を特に選択
し、これに水ガラス及び水ガラス硬化剤を混和し
たところ、予期せざることに、流動性にすぐれた
さらさらした粉状体が得られた。しかも更に予期
せざることに、このようにして得た粉状体を成形
型に入れ加圧成形した後、これを取り出し低温加
熱したところ、完全に接着固化すること、及び、
これらの作業を中断することなく連続的に実施し
ても何ら支障のないことを新たに発見した。本発
明は、この新知見、つまり、成形型に充填するま
では（従来法のように粘度の高いペースト状では
なく）自由流動性を有するにもかかわらず、これ
を加圧成形すると短時間に接着固化するという、
本来両立しえない２つの性質（自由流動性と接着
固化）を同時併有する組成を発見し、この新知見
に基づき更に検討の結果完成されたものである。

本発明の要点は無機質軽量骨材を無機質接着剤
で結着させて無機質軽量建材を造るにさいし、含
水量の少ない濃厚な水ガラス系接着剤が、選ばれ
た骨材即ち焼成ヒル石、焼成シラスに、混和によ
り均一に分布しやすいこと、そして、骨材、水ガ
ラス、水ガラス硬化剤からなる混和物の水分含量
も少なく、好ましくは40重量％以下であるときは
さらさらした流動性を持つ粉体となること、この
粉体を成形型に詰めると流動性があるため均一に
分散しやすいこと、次に成形型に詰められた粉体
を0.5〜5.0Kg／cm²の圧力で加圧成形すると成形物
は移動、運搬等の操作では変形あるいは破損しな
い程度の物理的強度を持つこと、そのため、加圧
成形物を加圧終了後、成形型から取り出し、枠外
で乾燥硬化することが可能になつたこと、そして
そのために、従来不可能とされていた無機質軽量
建材の連続的製造が可能になつたことにある。

次に、更に詳細に本発明について説明する。

本発明でいう焼成ヒル石とはヒル石を焼成する
ことで造られたもので、焼成バーミキユライトと
して市販されているもの（以下焼成バーミキユラ
イトという）であり、また、シラスを焼成するこ
とで造られた焼成シラス又は、微粉体のシラスバ
ルーンとして市販されているもの（以下シラスバ
ルーンという）であり、共に粒状物からなる。本
発明においてはこれらを各々単独に用いてもよ
く、また適宜配合して用いてもよい。そして本発
明で用いられる無機質軽量骨材の60重量％以上が
焼成バーミキユライト又は／及びシラスバルーン
又はフライアツシユとすると、本発明の効果が更
に期待できる。

その他、炭素繊維、無機又は有機のフアイバー
類、特に耐アルカリ性繊維状物を配合しても、す
ぐれた効果が奏される。

本発明における無機系接着剤は、水ガラスを主
成分とし、これに水ガラス硬化剤と必要あれば他
の成分を配合してなるものである。

水ガラスとはNa₂Ｏ・nSiO₂・xH₂Ｏで示され
る硅酸ナトリウム含水物の濃水溶液で市販されて
いるJIS規格品をいう。また、水ガラス硬化剤と
は公知の水ガラス硬化剤をいい、例えば硅弗化ナ
トリウムなどの硅弗化塩、燐酸マグネシウムなど
の燐酸塩、ホウ酸ナトリウムなどのホウ酸塩など
があるが、本発明では緩効性硬化剤が適してお
り、特に硅弗化ナトリウムが好ましい。その他、
テトラポリリン酸ナトリウム等ポリリン酸塩、リ
ン酸三ナトリウム、リン酸二ナトリウム、リン酸
ナトリウム、メタホウ酸ナトリウム、硫酸カリウ
ム、硫酸マグネシウム、硫酸アンモニウム、ケイ
酸カルシウム、酸化チタン、ジルコニウム、フア
インフレツクス、バルクフアイバーも配合するこ
とができ、例えば硬化物の耐水性や白化抑制をは
かることができる。

これら原料を配合して粉状体を調整する際、混
合工程は必らずしも加温、加熱する必要はなく、
常温ないしそれ以下の温度で実施すればよい。

焼成バーミキユライト又は／及びシラスバルー
ンを主体とする無機質軽量骨材100重量部に対し
水ガラスの配合量が65重量％、特に50重量部より
少ないと結着力が弱く、200重量部より多いと建
材の比重が重くなり好ましくない。上記骨材100
重量部に対し、水ガラス硬化剤は３〜35重量部、
好ましくは３〜30重量部が水ガラスの硬化速度か
らみて適している。

焼成バーミキユライト又は／及びシラスバルー
ンを主体とする無機質軽量骨材に、水ガラス、水
ガラス硬化剤を混和機にかけて混和する。このさ
い、水ガラス、水ガラス硬化剤の２者を混和した
後、これを骨材に混和するのが好ましい。得られ
た混和物の水分含量は10〜50重量％、好ましくは
20〜40重量％とするのがよい。この水分含量は接
着剤を骨材に均一に分布させる必要最低限の量で
あり、また次の工程の加圧成形に適した量であ
り、さらに乾燥時の収縮、変形を防ぐに適した量
である。そして、上記した必要により少量の水を
水ガラスに加える場合にも、最終混和物の水分含
量は10〜50重量％、好ましくは20〜40重量％の範
囲内になるよう処理されなければならない。そし
て最も適した水分含量は骨材の種類、水ガラスの
使用量、季節の別によつて決められるべきである
が、通常より好ましい水分含量は25〜35重量％で
ある。

焼成バーミキユライト又は／及びシラスバルー
ンを主体とする無機質軽量骨材、水ガラス、水ガ
ラス硬化剤を混和し、混和物の水分含量が20〜40
重量％であるときは、水ガラス系接着剤は上記骨
材の粒の表面に均一に分布しやすく、水分は粒内
に吸収されて混和機はさらさらした分散性のよい
流動性を持つ粉体となつてくる。この粉体は、接
着剤が硬化する前に、成形型に詰めるか、移動式
加圧法やロールプレス法等連続システムによつ
て、成形型に詰められ、0.5〜5.0Kg／cm²の圧力で
加圧成形され、圧力計の数値が一定に達した時点
で成形型から取り出される。この成形物は、成形
物の移動、または運搬に耐えうる程度の物理的強
度を持つている。従つて、本発明においては、型
に詰めたままで乾燥硬化させる必要がなく、型か
ら取り出してから乾燥硬化をはかることができ
る。そして乾燥硬化の処理は、赤外線で60℃で15
〜20分程度の処理で十分である。また、本発明で
は、流れ作業的に押出機でベルト上に押出しなが
ら100℃程度で７〜10分程度で乾燥硬化させるこ
とができる。

また、本発明では、成形物を常温下に保置する
方法によつても良い。また、本発明においては、
蒸散させるべき水分が少なく、また成形の後に水
分を蒸散させるため、成形物の収縮、変形が少な
い利点がある。なお、従来の多水分含量の接着剤
を用いる方法では、成形物が収縮するため正確な
寸法の製品を得ることが困難であつた。また本発
明の方法によると、使用する材料が同じであつて
も加圧成形時の圧力の調節により異なる性状の成
形物、すなわち比重、強度を異にするものを得る
ことができる。

本発明の方法で得られる成形品の見掛け比重は
1.0以下で軽く、また耐火性、断熱性、防音性が
あり、物理的強度にも優れ、床材、内壁材、天井
材等の内装建材のほか、外壁材、カワラ、屋根材
等の外装建材などの建材となり得るものである。

以下、実施例を述べる。

実施例１水ガラスの市販品（JIS3号規格品）1000gに、
水ガラス硬化剤として硅弗化ナトリウム200gを
加えて混和し接着剤とした。この接着剤を、リボ
ン型混和機内で攪拌されている焼成バーミキユラ
イト（粒状の市販品）1400gを徐々に加え10℃で
15分間混和攪拌すると水分含量約25重量％のさら
さらした混和物の粉体が得られる。次に、移動式
加圧法により、この粉体を20cm×20cmの大きさを
持つ成形型に可及的均一な厚みになるように詰
め、1.0Kg／cm²の圧力で加圧成形した。

この成形物を赤外線で60℃で20分間処理して加
熱乾燥硬化させた。この間、成形物の収縮、変形
はみられなかつた。

このものは物理的性状に優れ、釘、木ねじ保持
力も十分であり壁材などに適したものであつた。
なお、上記成形物の乾燥硬化後の見掛け比重は
0.6gであつた。

実施例２水ガラスの市販品（JIS3号規格品）1000gに、
水ガラス硬化剤としてテトラポリ燐酸ナトリウム
35g、硅弗化ナトリウム200gおよび硫酸マグネシ
ウム35gを加えて混和し接着剤とした。この接着
剤を、冷却しながらリボン型混和機内で攪拌され
ているシラスバルーン580gに徐々に加えて約３
分間混和攪拌すると水分含量約35重量％のさらさ
らした混和物の粉体が得られる。次にこの粉体
を、ロールプレス機によつて、20cm×20cmの大き
さを持つ成形型に可及的均一な厚みになるように
詰め2.1Kg／cm²の圧力で加圧成形した。圧力計が
所定の値で一定になつた時点で加圧を止め、成形
物を取り出した。得られた成形物は20cm×20cm×
6.5cmの大きさ直方体であつた。この成形物を100
℃で10分間処理し、低温加熱乾燥硬化させた。こ
の間、成形物の収縮、変形はみられなかつた。こ
の成形物を20cm×20cm×2.0cmの板状建材とした。
このものは耐火性、断熱性、防音性に優れ、物理
的強度も有しておりボード、パネル材などの芯材
として適していた。なお、この成形物の乾燥硬化
後の見掛け比重は0.46であつた。

実施例３水ガラスの市販品（JIS3号規格品）1000gに、
水50g、水ガラス硬化剤として硅弗化ナトリウム
200g、更にテトラポリリン酸ナトリウム35g及び
硫安35gを混和し接着剤とした。この接着剤をリ
ボン型混和機内で攪拌されている焼成バーミキユ
ライト（粒状の市販品）700g、シラスバルーン
（粒状の市販品）200g、フヨーライト（黒曜石焼
成品、粒状の市販品）100g及び炭酸カルシウム
100gの混和物に、徐々に加えて約３分間混和攪
拌すると水分含量約30重量％のさらさらした混和
物の粉体が得られる。次にこの粉体を20cm×20cm
の大きさを持つ成形型に可及的均一な厚みになる
ように連続的に詰め1.0Kg／cm²の圧力が加圧成形
した。圧力計の値が所定の値で一定になつた時点
で加圧を止め、成形物を取り出した。得られた成
形物は20cm×20cm×11cmの大きさの直方体であつ
た。この成形物を100℃以内遠赤外線で１時間加
熱乾燥硬化させた。この間、成形物の収縮、変形
はみられなかつた。この直方体形の成形物を鋸で
切断し20cm×20cm×1.0cmの板状建材を得た。こ
のものは耐火性、断熱性、防音性に優れパネル材
などの芯材、天井材などに適していた。なお、こ
の成形物の乾燥硬化後の見掛け比重は0.5であつ
た。

実施例４接着剤として水ガラス（JIS3号規格品）
1000g、リン酸三ナトリウム35g、硫酸アンモニ
ウム35g、硫酸マグネシウム35g、及び硅弗化ナ
トリウム200gを用い、炭酸カルシウムの代りに
マイカ粉末及びカーボンフアイバーの当量混合物
を用いたほかは、実施例３と同様の処理をくり返
して、すぐれた成形物を連続的に製造した。

（発明の効果）本発明は焼成ヒル石又は／及び焼成シラスを主
体とする無機質軽量骨材と水分含量の少ない濃厚
な水ガラス系接着剤を混和し、水分含量の低い粉
体を得、この接着剤を含む粉体を加圧により連続
成形するもので、型枠に入れたまま長時間かけて
硬化結着させる従来の工程を排除しており、連続
的流れ作業を可能にした効率的な無機質軽量建材
の製法である。また、本発明の方法によると乾燥
硬化時に収縮、変形することなく、加圧成形時の
圧力の調整により比重、物理的強度などの性状を
異にする製品を造ることができる利点も有してい
る。従つて、本発明の方法は無機質軽量建材の製
法として効率的、経済的であり、加えて変形のな
い高品質のものが得られ、従来の方法に比して優
れた製法と言い得るものである。

Claims

【特許請求の範囲】

１焼成ヒル石及び／又は焼成シラスを主体とす
る無機質軽量骨材に、水ガラス及び水ガラス硬化
剤を混和して自由流動性を有する粉状体を得、次
いでこの粉状体を連続的に加圧成形し、加熱乾燥
硬化させることを特徴とする乾式加圧無機質軽量
建材の連続的製法。